DE917637C - Mittel zur spanabhebenden Verformung von Metallen - Google Patents

Description

• Mittel zur spanabhebenden Verformung von Metallen Es wurde gefunden, daB man bei der spanabhebenden Metallbearbeitung, z. B. beim Drehen, Fräsen, Bohren, Sägen, Gewindeschneiden usw., bzw. beim Schleifen von Metallen besonders glatte Oberflächen erzielt, wenn man die zu bearbeitenden Werkstücke vor oder während des Verformungs- oder Schneidvorgangs mit alkylsubstituierten aromatischen Sulfonsäureamiden behandelt, die der allgemeinen Formel entsprechen. In dieser Formel bedeutet R1 einen normalen oder verzweigten Alkylrest mit vorzugsweise mehr als 8 Kohlenstoffatomen, beispielsweise n-Dodecyl, n-Hexadecyl, n-Octadecen-g-yl, den verzweigten Pentadecylrest, wie er aus n-Pentadecanon-8 durch Hydrierung zum sekundären Alkohol und Alkylierung des aromatischen Kerns mit diesem Alkohol oder dem daraus entsprechend hergestellten Olefin erhalten wird.
• Ferner kann R1 solchen Alkylgruppen entsprechen, wie sie durch Alkylieren des aromatischen Kerns mit Crackolefinen bzw. einem entsprechenden Olefingemisch der Kohlenstoffanzahl C8 oder mehr gebildet werden. Der Alkylrest kann, ganz allgemein gesprochen, entstanden sein aus natürlichen oder synthetischen aliphatischen oder alicyclischen Alkoholen; den entsprechenden Olefinen oder Chlorwasserstoffestern oder aus Chlorierungsprodukten der zugrunde liegenden Kohlenwasserstoffe. Als Alkohole seien außer den bereits erwähnten genannt: Fettalkohole natürlicher Herkunft oder durch Hochdruckhydrierung natürlicher oder synthetischer Fettsäuren gewonnen; ferner Alkohole, wie sie durch die bei Mitteldruck verlaufende Kohlenoxydhydrierung anfallen öder durch hydrierende Anlagerung von Kohlenoxyd an Crackolefine zugänglich sind. Als alicyclische Alkylierungsausgangsstoffe seien genannt: Cyclohexyläthanol, Naphthenalkohole, Tetrahydroabietinol u. a.
• R2 bedeutet ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit beliebiger Kohlenstoffzahl.
• Die Summe der Anzahl der Kohlenstoffatome R1 + R2 soll mindestens 8 betragen und findet nach oben hin keine Begrenzung. Als erläuternde Kombination der beiden möglichen Gruppen seien genannt

  R1 R2

  Isoamyl Äthylhexyl

  Hexyl Heptyl

  (aus Vorlauffettalkoholen der Hochdruckhydrierung

  von Paraffinoxydationsfettsäure)

  Dodecyl Butyl

  Octadecyl Wasserstoff

  Die Alkylgruppen R1 und R2 können ihrerseits substituiert sein durch beispielsweise Halogen oder Schwefel, wobei letzterer bei Verwendung von ungesättigten Alkylseitengruppen auch an die Doppelbindung angelagert sein kann; ferner können R1 und R2 in beliebiger Weise durch Heteroatome unterbrochen sein, z. B. durch Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel.
• Als Beispiel für die Alkylgruppen R1 und R2, deren Alkylreste durch Heteroatome unterbrochen sind, seien genannt: der Dodecyl-äthylätherrest, der beispielsweise nach Friedel Crafts, ausgehend vom Chloräthyl-dodecyläther, eingeführt werden kann. In gleicher Weise kann der entsprechende Thioäther, der ebenso eingeführt wird, mit dem aromatischen Kern verbunden sein. Als Beispiel für die Unterbrechung der Alkylkette durch ein Stickstoffatom sei der Diäthylaminooctadecylrest erwähnt.
• Ar bedeutet einen aromatischen Ring oder ein entsprechendes Ringsystem, das gegebenenfalls durch Halogen oder Hydroxylgruppen substituiert sein kann oder Heteroatome enthalten kann, wie Benzol, Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, Diphenyl, Triphenyl, Diphenolenoxyd, Diphenyläther, Naphthyläthyläther, Dinaphthylsulfid, Phenyl-ß-naphthylamin, Dinaphthylamin, Diphenyläthan u. ä.
• R3 bedeutet ein Wasserstoffatom oder einen A.lkylrest.
• R4 bedeutet einen Alkylenrest mit einer beliebigen Anzahl von Kohlenstoffatomen oder einen aromatischen Ring.
• Ac bedeutet einen sauren Rest, wie die - C 0 O'-oder S 03 -Gruppe.
• M ist Wasserstoff, ein Kation oder eine Estergruppe. Zweckmäßigerweise verwendet man in wäßriger Lösung die entsprechenden Salze mit anorganischen oder wahlweise organischen Basen.
• Zur Verdeutlichung gemäß der Erfindung anwendbarer Substanzen seien nachfolgende Produkte genannt Dodecyl-benzolsulfonamido-essigsäure, , Octadecyl-naphthalinsulfonamido-buttersäure, Pentadecyl-benzolsulfonamido-ii-undel.;ansäure, C, Alkyl (Crackolefin)-benzolsulfonamido-äthansulfosäure, n-Butoxyloctadecyl-diphenylsulfonamido-sulfanilsäure, Diäthylhexyl-naphthalinsulfonamido-capronsäure, Hexadecyl-chlorbenzolsulfonamido-i-naphthalinsulfonsäure-6, Pentadecyl-benzolsulfonamido-capronsäureisobutylester.
• Die als Bohr- oder Schneidöle anzuwendenden alkylsubstituierten aromatischen Sulfonsäureamide können erfindungsgemäß auch in Form ihrer Lösungen in Wasser, Mineralölen, fetten Ölen, Schmierfetten od. dgl. angewendet werden.
• In den meisten Fällen genügt eine Behandlung mit einer verdünnten wäßrigen Lösung der genannten alkylsubstituierten aromatischen Sulfonsäureamide, wobei unter Lösung je nach Grad der Löslichkeit auch der kolloide, emulsoide oder suspensoide Verteilungszustand verstanden werden soll.
• Gegebenenfalls können erfindungsgemäß auch Emulsionen der genannten substituierten aromatischen Sulfonsäureamide im Gemisch mit Emulgier-, Fettungs- oder Schmiermitteln, wie Fettsäureestern, geschwefelten oder ungeschwefelten Fettsäuren oder deren Glyzeriden, Mineralölen bzw. zusammen mit anderen Emulgiermitteln, wie Fettalkylpolyglykoläthern, kapillaraktiven Sulfonaten auf aliphatischer oder aromatischer Grundlage, Seifen, Leim, Gelatine, elementarem Schwefel, Graphit od. dgl., Verwendung finden.
• Bei der Metallbearbeitung in Gegenwart der erfindungsgemäß anzuwendenden Verbindungen werden beispielsweise beim Drehen, Fräsen, Schneiden usw. glattere Oberflächen erzielt, als sie mit den bisher bekanntgewordenen Bohr- oder Schneidölen erhalten werden. Beispiel i Ein Maß für die Haftfestigkeit des aus wäßriger Lösung auf der Metalloberfläche absorbierten Films der Substanz gemäß vorliegender Erfindung ist die Messung der Belastbarkeit in der Almen-Wieland-Maschine. Die Standfestigkeit des aus wäßriger Lösung absorbierten Films gibt ein Maß dafür ab, in welcher Weise dieser beispielsweise beim Vorgang des Drehens oder Ziehens von Metallen erhalten bleibt. 0,25- bis i°/oige wäßrige Lösungen von dodecyl-naphthalinsulfonamido-essigsaurem Natrium, pentadecyl-benzolsulfonamido-capronsaurem Triäthanolamin, Octadecyl-diphenylsulfonamido-sulfanilsäure, hexadecyl-chlorbenzol-sulfonamidomethylensulfonsaurem Natrium, diäthylhexyl-naphthalinsulfonamido-buttersaurem Kalium ergeben Wielandwerte von 2o bis 30 Platten. Eine 8°/oige Lösung von Pentadecyl-sulfonamido-capronsäure in Spindelöl ergibt einen Almen-Wieland-Wert von 23 Platten. Beispiel 2 Eine o,5°/oige wäßrige Lösung von dodecylbenzolsulfonamido-buttersaurem Natrium ergibt beim Drehen eines Werkstückes aus Stahl und ebenso beim Schneiden von Gewinden eine glatte Oberfläche, die eine einheitlichere Struktur zeigt als ein Drehstück, bei welchem ein über die Reedreaktion hergestelltes paraffinsulfonamido-essigsaures Natrium Verwendung fand. Bemerkenswerterweise erteilt die genannte Verbindung der behandelten Metalloberfläche eine gewisse Rostschutzwirkung. Beispiel 3 Aus einem Crackolefin mit einer durchschnittlichen Anzahl von 15 Kohlenstoffatomen wurde Benzol unter Verwendung von Aluminiumchlorid in üblicher Weise alkyliert und daraus das pentadecyl-benzolsulfon-s-amido-capronsaure Natrium hergestellt. Eine o,5°/oige wäßrige Lösung wurde beim Sägen von Wellenstählen mit einem Durchmesser von 25o mm eingesetzt. Sie fand an einer Kreissäge Verwendung, die auf ziemlich starken Vorschub eingespannt war. Während bei der Verwendung eines üblichen Bohröles auf Basis paraffinsulfonamido-essigsauren Natriums mit Spindelöl (5 l)/,) das Sägeblatt nach 1q. Tagen unbrauchbar geworden war, ermöglichte die Verwendung der neuen Substanz eine ununterbrochene Benutzung über eine Zeitdauer von mehr als ¢ Wochen.

Claims (3)

1. PATENTANSPROCHE: i. Verwendung von alkylsubstituierten aromatischen Sulfonamidocarbon- bzw. -sulfonsäuren der allgemeinen Formel zur spanabhebenden Verformung von Metallen, wobei in der Formel R1 einen normalen, verzweigten oder einen alicyclischen Ring enthaltenden Alkylrest mit vorzugsweise mehr als 8 Kohlenstoffatomen, R2 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit beliebiger Kohlenstoffzahl bedeutet und die Alkylgruppen R1 und R2, die insgesamt mindestens 8 Kohlenstoffatome aufweisen sollen, z. B. durch Heteroatome, wie Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff, in beliebiger Weise unterbrochen und durch Halogen oder Schwefel substituiert sein können, die bei ungesättigten Alkylseitengruppen auch an die Doppelbindung angelagert sein können, während Ar einen gegebenenfalls substituierten aromatischen Ring oder ein entsprechendes Ringsystem, das z. B. auch Heteroatome enthalten kann, R3 Wasserstoff oder einen Alkylrest, R, einen Alkylenrest oder einen aromatischen Ring, Ac einen sauren Rest, wie die -C 0 0'- oder S 03'-Gruppe, und M Wasserstoff, ein Kation, z. B. einer anorganischen oder organischen Base, oder eine Estergruppe bedeuten.
2. 2. Verwendung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB R4 einen Alkylenrest mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen bedeutet.
3. 3. Verwendung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daB die alkylsubstituierten aromatischen Sulfonamidocarbon- bzw. -sulfonsäuren mit bekannten Schmiermitteln, wie geschwefelten oder ungeschwefelten fetten Ölen oder Mineralölen, die gegebenenfalls auch chloriert sein können, Schmierfetten, elementarem Schwefel und/oder Graphit vermischt sind und gegebenenfalls als wäBrige Lösungen, Emulsionen oder Dispersionen vorliegen.